复合YVO4-Nd：YVO4激光晶体的超高斯热效应研究

徐仰彬; 凌亚文

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

复合YVO4-Nd：YVO4激光晶体的超高斯热效应研究

徐仰彬 , 凌亚文

文章导航 > 激光技术 > 2009 > 33(1): 80-82

引用本文:

Citation:

复合YVO4-Nd：YVO4激光晶体的超高斯热效应研究

1.
西安建筑科技大学, 理学院, 西安, 710055

作者简介: 徐仰彬(1979- ),男,讲师,主要从事高功率激光系统热问题研究;E-mail:xyh0929@126.com.

中图分类号: TN248.1

Super-Gaussian thermal effect of YVO4-Nd：YVO4 composite crystals

1.
College of Science, Xi'an University of Architecture & Technology, Xi'an 710055, China
CLC number: TN248.1

摘要: 为了研究方形复合激光晶体YVO4-Nd:YVO4在超高斯抽运光分布下的热效应,采用半解析的分析方法进行了理论分析和实验验证。当使用输出功率为15W的半导体激光器端面中心入射、超高斯阶次为2时,在抽运端面中心获得175.4℃的最高温升和1.97μm的最大热形变量。结果表明,超高斯模型有更广泛的适用性,复合晶体可以有效地降低晶体中最高温升,但是不能明显减少晶体端面热形变。这一结果对解决激光系统热问题是有帮助的。
- 激光光学 /
- 复合激光晶体 /
- 热效应 /
- 温度场 /
- 热形变场 /
- 超高斯分布
Abstract: Based on semi-analytical theory,thermal effect of rectangle YVO4-Nd: YVO4 composite crystal end-pumped by the diode laser with super-Gaussian mode was studied through academic analysis and experimental validation.When the output power of diode laser was 15W and the order of the super-Gaussian beam was 2, in the center of the pump-lace of neodymium-doped YVO4-Nd: YVO4 composite crystal, the maximum temperature rise and thermal distortion got up to 175.4℃, 1.97μm respectively.The results show that super-Gaussian model is widely applieable and composite crystals can reduce the top temperature but can't reduce thermal distortion obviously.The result can offer theoretical basis for efficiently resolving the thermal problems in laser systems.
- laser optics /
- composite laser crystal /
- thermal effect /
- temperature field /
- thermal distortion field /
- super-Gaussian distribution

[1]	FAN T Y,BYER R L.Diode laser pumped solid stale lasers[J].IEEE J Q E,1988,24(6):895-912.
[2]	OU Q F,FENG G Y,LIU D P,et al.Simulation and experimental study on thermal effects of Nd:YAG lasers[J].La8er Technology,2002,26(1):15-16(in Chinese).
[3]	SHI P,LI L,GAN A Sh,et al.Semi-analytical thermal analysis of double-end-pumped Nd:YVO4 crystal[J].Laser Technology,2004,28(6):616-619(in Chienes).
[4]	XIE W J,KWON Y,HU W T,et al.Thermal modeling of solid-state lasers with super-Ganssian pumpingpmfiles[J].Opt Engng,2003,42 (6):1787.
[5]	INNOCENZI M E,YURA H T,FRUCHER C L,et al.Thermal modeling of continuous-wave end-pumped solid-state lasers[J].A P L,1990,56(19):1831-1833.
[6]	SHI P,CHEN W,LI L.et al.Semianalytical thermal analysis of thermal focal length on Nd:YAG rods[J].Appl Opt,2007,46(27):6655.
[7]	COUSINS A K.Temperature and thermal stress scaling in finite-length end-pumped] 88er rods[J].IEEE J Q E,1992,28(4):1057-1069.
[8]	CHEN Y F,HUANG T M,KAO C F,et al.Optimization in scaling fiher-coupled laser-oupled laser-diode end-pumped lasers to higher power:influence of thermal effect[J].IEEE J Q E,1997,33(8):1424-1429.
[9]	HE JL,HOUW,ZHANGH L,et al.Continuous wave output of 5.5W at 532nm by intracavity frequency doubling of a Nd:YVO4 laser[J].Chinese Physics Letters,1998,15(6):418-419.
[10]	SHI P,CHEN W,LI L,et al.Semianalytical thermal analysis on a Nd:YVO4 crystal[J].Appl Opt,2007,46(19):4046.
[11]	PENG X Y,ASUNDI A,CHEN Y H,et al.Study of the mechanical properties of Nd:YVO4 crystal by use of laser interferometry and finite-alement analysis[J].Appl Opt,2001,40(9):1396-1403.

[1]	李明海 , 柳爱国 , 宋耀祖 . 激光放大介质温度场和热应力场的数值模拟. 激光技术, 2002, 26(2): 86-89.
[2]	郑晓飞 , 史彭 , 刘伟 , 白志欣 . LD变半径抽运Nd：GdVO4晶体棒热效应. 激光技术, 2008, 32(6): 642-644,658.
[3]	雷震 , 张立文 , 张晓玲 , 孟庆端 . 高斯激光辐照焦平面探测器温度场分析与仿真. 激光技术, 2016, 40(4): 516-520. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.013
[4]	李锋 , 刘蓉 , 白晋涛 , 侯洵 . LD抽运复合YAG晶体温度场及热透镜效应研究. 激光技术, 2008, 32(1): 101-104.
[5]	胡增荣 , 周建忠 , 郭华锋 , 杜建钧 . 应用ABAQUS模拟激光焊接温度场. 激光技术, 2007, 31(3): 326-329.
[6]	冯杰 , 范宗学 , 单常亮 , 魏欣芮 , 吴琴 , 杨永佳 , 周自刚 . 基于热效应飞秒激光诱导LiNbO3表面结构的研究. 激光技术, 2015, 39(6): 869-872. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.06.029
[7]	崔莉军 , 陈星明 , 杨美霞 , 代俊 , 刘文兵 , 黄守彬 . 高能激光系统中不同材料合束镜的热效应分析. 激光技术, 2024, 48(2): 159-165. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.02.003
[8]	曾大文 , 谢长生 . 复合涂层激光熔池温度场及流场的数值模拟. 激光技术, 2000, 24(6): 370-374.
[9]	底才翔 , 孙艳军 , 王菲 , 陈燨 , 丁伟 . 激光切割碳纤维复合材料的温度场仿真. 激光技术, 2020, 44(5): 628-632. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.05.017
[10]	杨富 , 黄伟 , 张彬 , 楚晓亮 , 刘志国 , 蔡邦维 . CO2激光辐照下光学薄膜的温度场与热畸变. 激光技术, 2004, 28(3): 255-258.
[11]	王秀凤 , 吕晓东 , 陈光南 , 胡世光 . 激光强化温度场的数值模拟与校验. 激光技术, 2004, 28(2): 162-165.
[12]	张建宇 , 高立新 , 崔玲丽 , 吴迪平 , 杨久霞 , 王会刚 . 激光强化温度场的理论解析与实验论证. 激光技术, 2006, 30(1): 56-59.
[13]	李祥友 , 祁小敬 , 曾晓雁 . 激光微细熔覆温度场模型的构建与应用. 激光技术, 2005, 29(6): 561-564.
[14]	杨玉玲 , 孙凤久 , 张多 . 大气气氛下Ti表面激光氮化及其温度场的计算. 激光技术, 2005, 29(2): 201-204.
[15]	李贝贝 , 李小将 . 激光输能光电池温度场数值模拟. 激光技术, 2017, 41(4): 537-544. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.04.016
[16]	孙浩 , 徐建明 , 张宏超 , 杨欢 , 陆健 . 连续激光辐照三结GaAs太阳电池温度场仿真. 激光技术, 2018, 42(2): 239-244. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.02.019
[17]	王文斌 , 郭子如 , 张阳 , 陈世雄 . 激光辐照下金属/炸药结构温度场的数值模拟. 激光技术, 2014, 38(5): 684-687. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.05.023
[18]	陈永庆 , 张陈涛 , 张建寰 . 激光化学气相沉积石墨烯的基底温度场仿真. 激光技术, 2015, 39(5): 648-653. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.05.013
[19]	王亚晨 , 孙文磊 , 黄勇 , 王鑫龙 , 黄海博 . 基于温度场评估的激光熔覆顺序决策方法研究. 激光技术, 2018, 42(5): 605-610. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.05.005
[20]	冯爱新 , 程昌 , 殷苏民 , 周建忠 , 唐翠屏 . 激光划痕法膜基界面的温度场及应力场分析. 激光技术, 2008, 32(5): 527-530.

点击查看大图

计量

文章访问数: 4487
HTML全文浏览量: 593
PDF下载量: 109
被引次数: 0

复合YVO4-Nd：YVO4激光晶体的超高斯热效应研究

作者简介: 徐仰彬(1979- ),男,讲师,主要从事高功率激光系统热问题研究;E-mail:xyh0929@126.com

1. 西安建筑科技大学, 理学院, 西安, 710055

收稿日期: 2007-10-12
录用日期: 2008-02-26
网络出版日期: 2009-02-25

关键词:

摘要: 为了研究方形复合激光晶体YVO4-Nd:YVO4在超高斯抽运光分布下的热效应,采用半解析的分析方法进行了理论分析和实验验证。当使用输出功率为15W的半导体激光器端面中心入射、超高斯阶次为2时,在抽运端面中心获得175.4℃的最高温升和1.97μm的最大热形变量。结果表明,超高斯模型有更广泛的适用性,复合晶体可以有效地降低晶体中最高温升,但是不能明显减少晶体端面热形变。这一结果对解决激光系统热问题是有帮助的。